人们焚烧石油、煤炭等化石燃料或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化碳，是导致全球气候变暖的原因之一。
自2017年起，中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所副研究员杨帆带领团队在塔克拉玛干沙漠开展沙漠固碳机理观测试验。
中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所副研究员 杨帆
研究发现，在热胀冷缩的作用下，白天由于土壤热量较高，二氧化碳从塔克拉玛干沙漠的流沙中释放，到了晚上，二氧化碳又被流沙吸收。由于沙漠中含有大量的碳酸盐，当遇到二氧化碳时，就可以形成溶于水的碳酸氢盐。
塔克拉玛干沙漠里的沙漠固碳机理观测试验
目前，塔克拉玛干沙漠在释放和吸收的动态平衡中，吸收相对较强，两个的差值使得塔克拉玛干沙漠有一定的碳汇作用，然后固定二氧化碳，这项研究也是世界首次对塔克拉玛干沙漠的固碳机理进行准确的认识。
塔克拉玛干沙漠里的沙漠固碳机理观测试验
沙漠生态系统在全球碳循环中的地位不容忽视。尽管相比于森林和草地等生态系统，塔克拉玛干沙漠的固碳能力相对较弱，但在我国西北干旱区以荒漠为主要生态系统的大背景下，也为减少碳排放、减缓气候变化发挥了积极作用。
塔克拉玛干沙漠里的沙漠固碳机理观测试验
目前塔克拉玛干沙漠的固碳量级160万吨，如果换算成森林的固碳量级的话，约等于1000多平方公里森林的固碳量，可以减少我们大气中的二氧化碳，减缓温室效应。
塔克拉玛干沙漠里的沙漠固碳机理观测试验
这项研究发现对于碳中和意义重大。如果按照塔克拉玛干沙漠的固碳量级平均，全球流动沙漠每年约固定2.125亿吨的二氧化碳，约等于16座的630万兆瓦的燃煤电厂全年的碳排放量。
塔克拉玛干沙漠里的沙漠固碳机理观测试验
研究同时发现，气候变暖导致塔克拉玛干沙漠碳汇能力衰减。随着气候变化，沙粒孔隙中的空气热膨胀作用不断加剧，促使土壤中更多的二氧化碳随膨胀的空气泵入大气，释放作用逐渐增强，导致塔克拉玛干沙漠流沙固碳能力每年以0.43%的速度减弱。
如果对气候变暖完全不加遏制，塔克拉玛干沙漠流沙固碳能力将以每年1.2%的速度快速减弱，预计在2100年左右二氧化碳吸收/释放将达到平衡。这些过程将通过气候变暖下的正反馈效应不断加速。在削弱人类抑制未来大气二氧化碳排放优势，加剧气候变暖的同时，促使干旱地区背负更大的气候变化压力和风险，引发一系列生态环境问题，阻碍我国西北干旱地区可持续发展。
